添加覆盖层的宽带微带贴片天线

分析设计了一种添加介质覆盖层的宽带微带贴片天线,该天线为2×4微带阵列天线。在宽带单个单元微带天线的基础上,采用合理的匹配网络,组成宽带微带阵列天线。用IE3D软件进行仿真,并且给出了本天线与一不同匹配网络的2×8阵列天线的结果比较,说明添加覆盖层以及利用合理的匹配网络可增加微带天线的带宽。     

矩形环可重构天线的建模和仿真研究

可重构天线采用同一个天线或天线阵,通过引入开关器件控制天线的辐射结构来实现工作模式的转换,使其具有多个天线的功能.文中阐述了矩形环可重构天线工作的基本机理,为实现满足不同环境对天线性能的要求,利用Matlab对矩形环可重构天线进行建模,将遗传算法与矩量法相结合,对天线的性能进行搜索寻优.为进一步提高天线分析速度,从广义角度把天线的开关当作加载元件处理,利用Sherman-Morrison-Woodbury公式减少阻抗矩阵的计算量,提高天线特性参数的计算速度,改善了现有商业软件对天线仿真分析耗时大的问题,显著提高了效率.     

基于阵中单元模型的反射阵列天线远场分析方法

针对反射阵列天线远场分析的传统技术采用周期模型等效实际阵列环境的不足,提出一种基于阵中单元模型的远场分析方法。该方法以场叠加原理和等效原理为基础,借助电场积分方程从局域子阵单元上的表面电/磁流计算出单元的阵中方向图,再进行总场合成。数值实验显示,利用该方法得到的反射阵列天线的远场方向图与商用软件FEKO的全结构仿真结果之间有良好的吻合度。该方法为突破大型平面/共形阵列天线的计算受限于计算机硬件的难题提供了一种解决方案。     

基于HFSS的4×24微带阵列天线的研究与设计

微带阵列天线的馈电方式有微带线馈电和同轴馈电两种方式,本文利用HFSS软件对微带阵列天线进行了研究,分析了两种馈电方式的传输损耗及其对天线方向图的影响,利用模块化的设计方法实现了一种基于同轴线馈电结构的多元矩形微带阵列天线。在HFSS仿真设计环境里对天线进行了物理建模,该微带阵列天线的方向图特性良好,工程上实现比较方便。     

一种平面微带阵列天线的仿真与分析

为了获得可应用于工程的具备理想特性的天线,在Ku波段设计了一种平面结构的微带阵列天线.在设计微带天线的辐射贴片结构基础上完成了馈电网络和八元阵列天线的设计,通过CST仿真软件构建阵列天线模型,并优化天线的尺寸参数,得到天线的S参数、驻波特性和增益方向图等特性.仿真结果表明,该微带阵列天线具有高增益和低副瓣特性,且方向性...     

一种LoRa微带天线的小型化设计

针对LoRa可穿戴冲击波检测记录仪需要小体积天线的问题,设计了一种小型的LoRa微带天线.该天线采用曲流技术即蛇形蜿蜒走线形式,减小了天线的结构尺寸,通过加载匹配网络的方法改善了天线的阻抗性能.使用Ansoft HFSS 15.0仿真软件设计了天线的整体结构,推导出天线的各个最优参数.仿真结果表明,天线在中心频率470...     

抗干扰阵列天线的小型化及波束形成技术分析

在抗干扰阵列天线小型化的基础上,提出了一种波束形成的新技术．在实际设计中,通过减小阵列天线单元之间的间距实现了阵列天线的小型化;编制高频结构仿真VBScript脚本程序来提取阵元的有源方向图和有源阻抗数据;在Matlab中编写了基于差分进化算法的优化设计程序;通过Matlab来调用高频结构仿真进行全波仿真分析,得出最优的阵元加权因子以实现抗干扰阵列天线的波束零陷．研究结果表明,该技术能够非常精准地在干扰方向(30°,10°)上形成零陷,且零陷深度提高了32dB．     

基于超表面天线阵列的射频前端与数字后端联合抗干扰方案（英文）

阵列自由度的大小决定了能够应对的干扰数量与抗干扰性能。现有阵列只能通过增加天线数量提高自由度。另一方面,接收信号在进行数字化时,大功率干扰将导致用于表示期望信号的模数转换器（ADC）量化位位数下降,进一步提高后端基于数字信号处理的抗干扰难度。本文提出一种基于超表面天线阵列的射频前端与数字后端联合抗干扰方案,利用超表面天线快速可重构能力,对同一信号切换不同方向图接收,令单通道等效为多通道,提高阵列自由度。利用独立成分分析获得信道盲估计结果,在天线最小信干比约束条件下对天线参数进行优化设计。在高功率干扰条件下,通过在射频前端抑制干扰,采用较低位数的ADC,阵列也能具有较好的抗干扰性能。仿真结果表明,本文所提方案相比于传统阵列,令接收信号的误比特率降低了一个数量级。     

基于最小二乘的对数周期阵列天线可变相位中心计算

针对对数周期阵列天线波束合成中的相位中心问题,提出基于最小二乘的可变相位中心计算方法,分别计算俯仰面和方位面的相位中心,天线的相位中心取二者的平均值可得到较为理想的结果;根据计算得到的相位中心,采用基于正弦插值基函数的矩量法对对数周期阵列天线波束合成特性进行了仿真分析,结果表明固定长度电缆加移相器移相,插损大,移相量与相位中心的变化同步难以实现,数字移相方法可以较准确地实现同相合成,是较为可取的方法。     

一种新的测量阵列天线方向图的方法

提出了一种新的测量阵列天线方向图的方法,即单元电流重构法,该方法是阵列天线的结构和组成单元已知的情况下,利用所测出的离阵列天线中等距离处辐射场的幅度和相位,计算出阵列单元的电流分布,进而得到阵列天线的远场方向图,计算机模拟的结果证实了该方法的正确笥和可行性。     

一种串联馈电式超宽带天线阵列研究

为了实现高效辐射性能，本文对一种串联馈电式超宽带天线阵列进行研究设计。该阵列天线以0.02 mm厚的柔性聚酰亚胺为衬底材料，由3个超宽带单元天线和1个金属反射板构成。天线单元含有缝隙结构，通过串联方式进行连接，并采用共面波导馈电获得超宽带特性，天线下方放置金属反射板，以获得定向辐射特性。同时，采用电磁仿真软件高频结构仿真器(high frequency structure simulator, HFSS)对所设计的天线阵列进行建模仿真和设计分析。仿真结果表明，天线阵列的仿真带宽为3.02～12.05 GHz,测试带宽为2.92～12.35 GHz,覆盖超宽带3.1～10.6 GHz频段。天线在工作频段内保持良好的方向性，在8.5 GHz时，获得最大测试增益为8.6 dB,仿真增益为10.8 dB,说明天线带宽与方向图增益等性能均与仿真结果相吻合。本文设计的天线面积为121 mm×55 mm,天线与放射板间距为23 mm,具有高增益、尺寸小、质量轻等性能，适用于小型超宽带终端设备。该研究为柔性超宽带频段的阵列设计提供了理论基础。     

对数周期天线阵的一种盲波束形成算法研究

对水平极化对数周期圆形天线阵中单元天线的方向图与相位特性进行了分析,指出阵列流形失配是导致传统波束形成算法性能下降甚至失效的主要原因.对此,结合最小二乘恒模算法（LSCMA）和对角加载技术（DL）的优点,给出了一种基于对角加载的最小二乘恒模算法.仿真结果表明该算法对阵列流形失配具有较强的鲁棒性,并在低信噪比下具有较好的合成性能.     

基于TD-SCDMA终端的一种改进的自适应天线阵列算法

TD-SCDMA系统中,采用波束赋型技术在很大程度上降低了多址干扰,改善了通信质量.通过研究移动终端在使用天线阵列情况下的性能提升情况,提出了双天线自适应阵列应用于终端的方案.分析了不同情形下的双天线阵列的性能,并且基于特定的多径衰落信道环境对改进的NLMS-C算法和其他2种不同的自适应算法进行了仿真比较.仿真结果表明,采用双天线阵列移动终端系统能获得更好的性能.     

基于波导结构的紧凑型电介质加载双极化天线研究

本文提出了一款基于波导结构的紧凑型电介质加载双极化天线.通过采用在传统波导内加载电介质材料的方法,可以有效减小波导尺寸,从而达到天线小型化的目的.针对波导结构口径天线高后瓣辐射的问题,本文提出了一种在波导金属壁上添加矩形槽孔的方法,该方法的原理不同于扼流环结构.相比之下,矩形槽孔具有结构简单、尺寸小、加工方便等优点.通过电磁场全波仿真分析,可以发现所提出的天线具有阻抗带宽宽(大于40%)、增益高(8. 6±0. 6d Bi)、辐射性能稳定等优点,有很大的潜力,可以应用在如卫星通信等X波段的各种应用场景中.     

波束可重构天线的研究与设计

提出了一款工作于2.45 GHz且结构简单的波束可重构天线阵列,实现5种模式的波束可重构的功能。天线单元在微带贴片天线的基础上,通过两侧加载变容二极管连接寄生贴片组成,利用不同的外加偏压改变电容值,使辐射贴片和寄生贴片之间构成一定的相位差来实现波束可重构。通过控制4个变容二极管天线阵可以实现5种模式的辐射波束。作者对天线进行仿真、优化、制作和测试,实验结果表明：5种模式中,阻抗带宽最大可达3.5%,最大增益可达10 dBi,最大偏转角度27°,半功率波束带宽最宽可达120°。该天线在2.45 GHz 5种模式都能正常工作,适用于抗干扰能力要求较高的无线通信系统。     

基于TD—SCDMA终端的一种改进的自适应天线阵列算法

TD—SCDMA系统中,采用波束赋型技术在很大程度上降低了多址干扰,改善了通信质量。通过研究移动终端在使用天线阵列情况下的性能提升情况,提出了双天线自适应阵列应用于终端的方案。分析了不同情形下的双天线阵列的性能,并且基于特定的多径衰落信道环境对改进的NLMS—C算法和其他2种不同的自适应算法进行了仿真比较。仿真结果表明,采用双天线阵列移动终端系统能获得更好的性能。     

一种快速分析毫米波反射面天线的新方法

利用计算模型轴对称这一几何特性,提出了一种计算毫米波反射面的新方法,建立了旋转体矩量法模型．为了进一步降低未知量的个数,采用混合基函数的方法,在几何结构较平坦的主反射面区域采用全域基函数,在结构较复杂的馈源区域采用分域基函数．计算结果表明该方法在分析毫米波天线时与全波矩量法和实际测量结果吻合,计算量大大降低．     

大型阵列天线阻抗矩阵和散射矩阵的求解及应用

通过公式推导,给出阵列天线阻抗矩阵和散射矩阵与辐射场之间关系的解析表达式,进而提出一种运用仿真软件HFSS来求解阻抗矩阵和散射矩阵的方法．运用小型阵列的阻抗矩阵来等效大型阵列的阻抗矩阵,将其代入推导所得表达式,实现了大型阵列辐射场的精确计算．基于此辐射场的计算方法,运用遗传算法通过优化各单元的馈电幅度和相位来进行大型阵列方向图的精确综合．以16元微带贴片直线阵列天线为例来对该综合方法的有效性进行评估．实验结果表明,优化后,在精确实现-25°~25°范围内主波束扫描的同时,最大副瓣电平都控制在-18.24dB以下; 与均匀阵相比,其半功率波瓣宽度均未展宽,增益损失小于0.85dB; 计算结果与HFSS仿真结果基本一致．     

智能天线DOA估计技术研究

智能天线DOA估计技术中子空间分解类算法存在计算量大和采样数据多的缺点,为实现实时准确的DOA估计,提出一种在局部信号空间搜索谱峰的改进MUSIC算法,与经典算法仿真对比,结果表明改进算法运算量明显降低.此外,为克服传统算法采样数据量大且存在冗余的不足,研究基于压缩感知的DOA估计方法,即由阵列数据通过阵列流型矩阵重构出空间稀疏信号,从而估计目标信号的DOA,实验结果表明该方法估计效果显著,且性能优于传统算法.     

嵌入钢壳的共形微带天线设计

针对安装空间受限且需要与安装壳体共形的需求,设计了一种工作于2.4 GHz频段的圆环形微带贴片天线.利用Ansoft HFSS软件建立了天线及其安装壳体的模型,通过仿真分析确定了天线的外形尺寸以及加载电阻的阻值.仿真结果表明:辐射贴片的外形尺寸与天线的谐振频率密切相关,尺寸增大会使谐振频率明显下降;增大加载电阻的阻值可有效降低天线的谐振频率;嵌入钢壳后天线的谐振频率提高了4.2%.利用矢量网络分析仪对天线嵌入钢壳后的特性进行了实测,测试结果与仿真结果吻合良好.